水是非晶体。自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体拥有整齐规则的几何外形，即晶体的自范性。晶体拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变。单晶体有各向异性的特点。晶体可以使X光发生有规律的衍射。晶体相对应的晶面角相等，称为晶面角守恒。
非晶体又称无定形体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。如玻璃、沥青、松香、塑料、石蜡、橡胶等。非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导体、非晶态金属。它们有特殊的物理、化学性质。例如金属玻璃（非晶态金属）比一般（晶态）金属的强度高、弹性好、硬度和韧性高、抗腐蚀性好、导磁性强、电阻率高等。这使非晶态固体有多方面的应用。它是一个正在发展中的新的研究领域，得到迅速的发展。
水要变成晶体，需要温度降到凝固点一下，并具有一定过冷度，同时需要结晶核心。核心可以是直接形成的微小冰晶，即所谓自发形核，也可以是微小的杂质等已有的固态物质，容器的器壁也可以作为核心，此所谓异相形核（名字似乎不太对，想起来了再来改），形成核心还需要核心的大小足够大，可以克服表面能吸附更多水分子，这个临界大小就是晶体生长的临界形核半径。然后只要过冷度一直存在，晶体就会不断生长，不同的晶粒之间还会发生相互融合甚至吞并，直到所有水都结成冰。
地球上的冰绝大多数是晶体；不过固体水也可能是无定形冰，后者顾名思义是无定形体。无定形冰是外层空间中冰的主要形态，也可能形成于大气层的夏季极区中间层。晶体的一个重要特点是有固定的熔点。冰的熔点被定义为0摄氏度.
